JP2014081993A - ディスク駆動装置 - Google Patents
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Abstract
容易にかつ短時間で潤滑剤を注入作業でき、気泡の入り込みを防止し、かつ潤滑剤の量を容易に確認できるFDBの提供、ならびにこのFDBを備えることで高速化に適したディスク駆動装置、並びにその製造方法を提供する。
【解決手段】ベース部材12と、トップカバー2と、回転体と、マグネット34と、軸受体と、シャフト11及び第1、第2のフランジ15、16とを含む軸体と、第1の環状部材18と、1対のラジアル動圧溝20と、第1、第2のスラスト動圧溝21、22と、第1、第2のキャピラリーシール24、25と、端面に凹部を有するコア外設中空環状壁部12Dと、シール内設環状部材と、ラジアル動圧溝とスラスト動圧溝とキャピラリーシールに注入された潤滑剤23と、を備え、シャフト11に一対のラジアル動圧溝20の一方の形成範囲を突き抜ける突抜ねじ孔11Aが設けられている。
【選択図】図2
Description
その対応策として、例えば特許文献1のように流体軸受ユニットのシャフトの一端をベース部材に固定する構成が提案されている。この構造によりシャフトの振動を低減し、磁気ヘッドの記録トラックのトレースの乱れを防止する。
なお、本実施形態において、記録ディスク等の磁気データをリード/ライトする構造を全て含むものをディスク駆動装置と表現する場合もあるし、HDDと表現する場合もある。また、記録ディスクを回転駆動する部分のみをディスク駆動装置と表現する場合もある。
第1の環状部材18と第2のスリーブ17は、第2のキャピラリーシール25内の潤滑剤23の第2の液面27の最内周部と第2の環状部材19の開放端の内周部と結んだ直線より径方向で内側に配設されている。このため、第1のキャピラリーシール24の第1の液面26と、前記第2のキャピラリーシール25の第2の液面27は、第2のスリーブ17の径方向外側の位置で実質的に同じ視点から可視できる。即ち、第1及び第2の液面26、27は同一の方向から可視できる。
(1)図4Aを参照して説明する。シャフト11と第1のフランジ15を準備する。第1のフランジ15をシャフト11の第1の端部の外周の所望の位置に例えば圧入で固定する。
(2)図4Bを参照して説明する。所望の形状に加工した第1のスリーブ14を準備する。第1のスリーブ14の内筒面にラジアル動圧溝20を、両端面に第1及び第2のスラスト動圧溝21、22を形成する。これらの動圧溝は機械的な加工やエッチングなど各種の加工方法で形成してもよい。次に第2のスリーブ17を準備する。第2のスリーブ17の端面に第1の環状部材18を固定する。第2のスリーブ17の内筒面に第1のスリーブ14の外筒面を例えば接着で固定する。
(4)図4Dを参照して説明する。第2のフランジ16を準備する。第2のフランジ16の外周に第2の環状部材19を固定する。シャフト11の第2の端部側の外周の所望の位置に第2のフランジ16を例えば圧入で固定する。この際に、第2のスリーブ17の外周が第2の環状部材19の内周に対向するように固定する。この結果、潤滑剤23を充填していない流体軸受ユニット50が得られる。
(6)図4Fを参照して説明する。当該真空槽に入れたまま、流体軸受ユニット50の第1の環状部材18と第1のフランジ15との間にノズル28により潤滑剤23を塗布する。同時に第2の環状部材19と第2のスリーブ17との間にもノズル28により潤滑剤23を塗布する。
(8)図4Hを参照して説明する。さらに、例えばレーザー距測装置29からレーザー光30を第1及び第2のキャピラリーシール24、25の中に照射して潤滑剤23の第1及び第2の液面26、27の高さを確認する。
(9)これらの液面26、27が所望の高さでない場合は、上記(5)から(8)の工程を繰り返し、潤滑剤23を補充してもよい。
第2のスリーブ17と第1の環状部材18は、各種の金属材料やプラスチック材料を用いて形成することができる。例えば、黄銅材料を所望の形状に切削加工により形成してもよい。加工が容易で精度が高い点で好ましい。表面にメッキを施してもよい。例えば無電解ニッケルメッキは防錆効果があり硬度が高くなる点で好ましい。
第2のフランジ16と第2の環状部材19は、各種の金属材料やプラスチック材料を用いて形成することができる。例えば、SUS303などのステンレス材料を所望の形状に切削加工により形成してもよい。加工が容易で精度が高い点で好ましい。また、SUS304などのステンレス鋼板を所望の形状にプレス加工により形成してもよい。加工時間が短い点で好ましい。
また、連通路32を孔として形成する例では、当該孔の中に加工時に生じたバリの除去が難しい課題がある。これに対応して、少なくとも第1のスリーブ14の外周または第2のスリーブ17の内周の何れかに設けた軸方向の溝31を含んで構成してもよい。溝31の加工時に生じたバリを容易に除去し得る点で好ましい。
ハブ10の内側には一方に第3の円筒部と、他方に相対的に直径の大きな第4の円筒部を有する。
ハブ10の第3の円筒部は流体軸受ユニット50の第2のスリーブ17の外周に例えば接着により固定する。図2の実施例では、ハブ10の第3の円筒部に、半径方向でステータコア35よりシャフト11に寄った位置において、縮径部17Aの一部を包囲するように軸方向でベース部材12に向かって延在する部分を含んでいる。この構成では縮径部17Aの間口が狭くなる。ハブ10の第4の円筒部にはヨーク33の外周を、圧入と接着で固定する。ヨーク33は軟磁性を有する鉄鋼板を例えばプレス加工で略リング形状に形成してもよい。腐食を防止するためメッキを施してもよい。
ヨーク33の内周には略リング状のマグネット34を固定する。マグネット34は、例えばNd−Fe−B(ネオジウム−鉄−ボロン)などの希土類材料を含んで構成してもよい。また、マグネット34は、その内周部の円周方向に沿って例えば8極の駆動用磁極を有してもよい。
また、図2の実施例では、ハブ10の載置部の一部はベース部材12の環囲壁によって環囲される。当該載置部を環囲する環囲壁は軸方向でハブ10側に突出するように凹部12Aと一体に形成される。当該載置部の外周面と当該環囲壁の内周面とは半径方向に対向して円筒状の隙間を構成する。当該載置部の下面とベース部材12の上面との対向隙間の通気抵抗に加えて当該円筒状の隙間の通気抵抗を設けることが可能になる。
(1)図5Aを参照して説明する。まず、ハブ10とヨーク33とマグネット34を準備する。ハブ10の第4の円筒部の内周にヨーク33の外周を例えば圧入と接着で固定する。ヨーク33の内周にマグネット34の外周を例えば接着で固定する。マグネット34の内周に図示しない着磁手段で駆動用磁極を着磁する。
また、ハブ10と第2のスリーブ17の隙間からはみ出た接着剤が、組立の際に治具や工具に付着して他のディスク駆動装置に転写する課題がある。この課題に対応して、第2のスリーブ17とハブ10に紫外線を照射することができる。紫外線が照射されると、はみ出した接着剤はそのUV硬化性により短時間で硬化する。その結果、上述の隙間からはみ出した接着剤に起因する課題が軽減される。
この課題に対応して、シャフト11のベース部材12と接する部分の軸方法寸法Zはハブ10が第2のスリーブ17の外周と接する部分の軸方向寸法と実質的に等しいか長くしてもよい。ディスク駆動装置50の高さが既定の場合に、シャフト11のベース部材12と接する部分の軸方法寸法と、ハブ10が第2のスリーブ17の外周と接する部分の軸方向寸法とは、一方を長くすると他方が短くなる関係にある。したがって、当該構成によりディスク駆動装置の耐衝撃強度が向上する。図2の実施例において、シャフト11のベース部材12と接する部分の軸方法寸法Zは5.4mmに、ハブ10が第2のスリーブ17の外周と接する部分の軸方向寸法は5.0mmに構成した。
カバー部材41は、各種の金属材料やプラスチック材料を用いて形成することができる。例えばSUS303などのステンレス材料を用いて切削加工により形成してもよい。錆び難く寸法精度が高い点で好ましい。カバー部材41は、SUS304などのステンレス鋼板をプレス加工により形成してもよい。加工の手間が少ない点で好ましい。
50 流体軸受ユニット
1 記録ディスク
2 トップカバー
3 磁気ヘッド
4 駆動装置
5 スクリュウ
10 ハブ
10A 傾斜面
11 シャフト
11A ねじ孔
12 ベース部材
12A 凹部
12B 周環壁部
12C ベース部材の孔部
12D 環状壁部
13 スクリュウ
14 第1のスリーブ
15 第1のフランジ
16 第2のフランジ
17 第2のスリーブ
17A 縮径部
18 第1の環状部材
19 第2の環状部材
20 ラジアル動圧溝
21 第1のスラスト動圧溝
22 第2のスラスト動圧溝
23 潤滑剤
24 第1のキャピラリーシール
25 第2のキャピラリーシール
26 第1の液面
27 第2の液面
28 ノズル
29 レーザー距測装置
30 レーザー光
31 軸方向の溝
32 連通路
33 ヨーク
34 マグネット
35 ステータコア
35A 突極
36 コイル
37 駆動回路
38 スペーサ
39 クランパー
40 スクリュウ
41 カバー部材。
Claims (8)
- 円環部と、前記円環部から半径方向に延伸した突極とを有するステータコアと、
前記突極に巻き線されたコイルと、
前記コイルと軸方向に対向する底部と、前記底部から前記回転体を環囲するように突出する周環壁部とを含むベース部材と、
前記ベース部材の前記周環壁部に固定されるトップカバーと、
前記ベース部材と前記トップカバーとの間で回転し、記録ディスクを載置するように構成された載置部を有する回転体と、
前記回転体に固定的に設けられ、前記突極と半径方向に対向するマグネットと、
前記回転体と一体に回転する軸受体と、
前記軸受体に相対回転自在に収納されるシャフトと、前記軸受体の第1の端面と隙間を介した位置に前記シャフトに固定される第1のフランジと、前記軸受体の第2の端面と隙間を介して対向する対向面を有する第2のフランジと、を含み、一端側が前記トップカバーに固定され、他端側が前記ベース部材に固定される軸体と、
前記回転体と一体に回転し、前記第1のフランジの外周を包囲する第1の環状部材と、
前記軸受体の内周面と前記シャフトの外周面の少なくとも何れかに設けた1対のラジアル動圧溝と、
前記第1のフランジと前記軸受体の第1の端面の相互に対向する面の少なくとも何れかに設けた第1のスラスト動圧溝と、
前記第2のフランジと前記軸受体の第2の端面の相互に対向する面の少なくとも何れかに設けた第2のスラスト動圧溝と、
前記第1の環状部材と前記第1のフランジとの隙間に開放側に向かって隙間が拡大するように形成した第1のキャピラリーシールと、
前記底部と一体に形成され、前記底部から前記回転体に向かって突出して、端面に軸方向に窪む凹部を有し、外周面に前記ステータコアが固定されるコア外設中空環状壁部と、
前記第2のフランジから前記軸受体の外周の少なくとも一部を包囲するように突出して、内周面に前記軸受体との隙間が開放側に向かって拡大する第2のキャピラリーシールが形成される部材であって、前記コア外設中空環状壁部と別設されるシール内設環状部材と、
前記1対のラジアル動圧溝と前記第1及び第2のスラスト動圧溝と前記第1及び第2のキャピラリーシールに充填した潤滑剤と、
を備え、
前記軸体は、前記トップカバーを固定するスクリュウが螺合されるべきねじ孔であって、前記1対のラジアル動圧溝の一方の形成範囲を軸方向に突き抜ける突抜ねじ孔が設けられていることを特徴とするディスク駆動装置。 - 円環部と、前記円環部から半径方向に延伸した突極とを有するステータコアと、
前記突極に巻き線されたコイルと、
前記コイルと軸方向に対向する底部と、前記底部から前記回転体を環囲するように突出する周環壁部とを含むベース部材と、
前記ベース部材の前記周環壁部に固定されるトップカバーと、
前記ベース部材と前記トップカバーとの間で回転し、記録ディスクを載置するように構成された載置部を有する回転体と、
前記回転体に固定的に設けられ、前記突極と半径方向に対向するマグネットと、
前記回転体と一体に回転する軸受体と、
前記軸受体に相対回転自在に収納されるシャフトと、前記軸受体の第1の端面と隙間を介した位置に前記シャフトに固定される第1のフランジと、前記軸受体の第2の端面と隙間を介して対向する対向面を有する第2のフランジと、を含み、一端側が前記トップカバーに固定され、他端側が前記ベース部材に固定される軸体と、
前記回転体と一体に回転し、前記第1のフランジの外周を包囲する第1の環状部材と、
前記軸受体の内周面と前記シャフトの外周面の少なくとも何れかに設けたラジアル動圧溝と、
前記第1のフランジと前記軸受体の第1の端面の相互に対向する面の少なくとも何れかに設けた第1のスラスト動圧溝と、
前記第2のフランジと前記軸受体の第2の端面の相互に対向する面の少なくとも何れかに設けた第2のスラスト動圧溝と、
前記第1の環状部材と前記第1のフランジとの隙間に開放側に向かって隙間が拡大するように形成した第1のキャピラリーシールと、
前記底部と一体に形成され、前記底部から前記回転体に向かって突出して、端面に軸方向に窪む凹部を有し、外周面に前記ステータコアが固定されるコア外設中空環状壁部と、
前記第2のフランジから前記軸受体の外周の少なくとも一部を包囲するように突出して、内周面に前記軸受体との隙間が開放側に向かって拡大する第2のキャピラリーシールが形成される部材であって、前記コア外設中空環状壁部と別設されるシール内設環状部材と、
前記ラジアル動圧溝と前記第1及び第2のスラスト動圧溝と前記第1及び第2のキャピラリーシールに充填した潤滑剤と、
を備え、
前記第2のフランジは、前記コア外設中空環状壁部の前記凹部に向かって突出して一部が前記凹部に進入する凹部進入部を有することを特徴とするディスク駆動装置。 - 前記第2のフランジは、前記コア外設中空環状壁部の前記凹部に向かって突出して一部が前記凹部に進入する凹部進入部を有することを特徴とする請求項1に記載のディスク駆動装置。
- 前記軸受体は、表面に無電解ニッケルメッキが施されることを特徴とする請求項1から3の何れかに記載のディスク駆動装置。
- 前記ベース部材は、前記底部と一体に形成される部分であって、前記載置部の一部を環囲して前記載置部の外周面と半径方向に対向する載置部環囲壁を含むことを特徴とする請求項1から4の何れかに記載のディスク駆動装置。
- 前記トップカバーは、前記軸体に対応する領域に軸方向で軸体に向かって突出するカバー突出部を有し、
前記回転体は、前記回転体から前記潤滑剤と非接触状態で前記第1のキャピラリーシールの径方向内側に張り出し、前記トップカバーとは別設されるカバー部材を有し、
前記カバー部材の内径は、前記第1のフランジの外径より小さく、前記カバー突出部の外径より大きいことを特徴とする請求項1から5の何れかに記載のディスク駆動装置。 - 前記軸受体は、前記シール内設環状部材に包囲される外周に半径方向内向きに窪む縮径部が形成され、
軸方向において、前記シール内設環状部材の突出側の端部は、前記縮径部の形成範囲内に位置することを特徴とする請求項1から6の何れかに記載のディスク駆動装置。 - 前記回転体は、半径方向で前記ステータコアより前記シャフトに寄った位置において、前記縮径部の一部を包囲するように軸方向で前記ベース部材に向かって延在する部分を含むことを特徴とする請求項7に記載のディスク駆動装置。
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